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METABOLISMO LIPIDICO

METABOLISMO LIPIDICO. TRIACILGLICEROLES Y ACIDOS GRASOS. METABOLISMO LIPIDICO. Fuente de energía importante Se obtienen de la alimentación

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METABOLISMO LIPIDICO

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Presentation Transcript

  1. METABOLISMO LIPIDICO TRIACILGLICEROLES Y ACIDOS GRASOS

  2. METABOLISMO LIPIDICO • Fuente de energía importante • Se obtienen de la alimentación • En el intestino: los triaciacilgliceroles + las sales biliares ;ácidos grasos + monogliceroles los que atraviesan la membrana plasmática del enterocito y se convierten en triacilgliceroles + apoproteinas son los quilomicrones • Los quilomicrones del intestino a la linfa y de la linfa a la sangre • Los quilomocrones se retiran por células del tejido adiposo (adipositos; forma almacenamiento)

  3. ENZIMAS DIGESTIVAS Triacilgliceroles ; lipasa pancreática colipasa monoacilglicerol y dos moléculas de ácidos graso Fosfolipidos ; Fosfolipasa A2 Acido graso y un acil lisofosfolipido Esteres de colesterol; colesterol esterasa (colesterilesterhidrolasa) Colesterol mas acido graso

  4. METABOLISMO LIPIDICO • Músculo cardiaco y esquelético, glándula mamaria lactante y tejido adiposo ; enzima lipoproteína lipasa: • Convierte los triacilgliceroles de los quilomicrones en ácidos grasos y glicerol • La lipoproteína lipasa se activa cuando se une a la apoproteina de los quilomicrones • El glicerol no puede ser utilizado por el adiposito no tienes la enzima glicerol quinasa • El hígado ; convierte el glicerol en glicerol-3-fosfato por la enzima glicerol quinasa • El adiposito obtiene el glicero -3-fosfato de la DHAP ( intermediario glucolitico)

  5. METABOLISMO LIPIDICO • Concentraciones de glucosa sérica elevadas ( reservas energéticas elevadas) • Insulina: • Estimula el almacenamiento de triacilgliceroles al inactivar la triacilglicerol lipasa (hidroliza los enlaces ester de las moléculas de grasa) • Aumenta la síntesis de triacilgliceroles y el transporte mediante la VLDL desde el hígado y estimula la actividad de lipoproteína lipasa y la captación de ácidos grasos por los adipositos • Aumenta la glicólisis, proporciona DHAP (adiposito) y glicerol-3-fosfato • Se produce acetil –Coa utilizado en la síntesis de ácidos grasos • Ácidos grasos + glicerol : trigliceridos

  6. METABOLISMO LIPIDICO • Concentraciones de glucosa bajas ( reservas energéticas disminuidas) : • La concentración de insulina desciende • La concentración de glucagon aumenta • Se libera la inhibición sobre la triacilglicerol lipasa • Se movilizan las grasas de los adipositos formando glicerol y ácidos grasos • El glicerol es un sustrato de la gluconeogenesis • Los ácidos grasos se degradan para generar energía

  7. METABOLISMO LIPIDICOLIPOGENESIS • Síntesis de triacilgliceroles • La mayoría ocurre en el citoplasma del hepatocito y en menor proporción tejido adiposo e intestino delgado • Se almacenan en el adiposito Etapas: • La activación del glicerol (formación de glicerol -3-fosfato)(glicerol quinasa) • La activación de ácidos grasos (formación de acil-CoA)( un ácido graso se activa uniéndole un molécula de coenzima A (CoASH) • La esterificación de los ácidos grasos al glicerol-3-fosfato (2 moléculas de acil-CoA transferidos al glicerol-3-fosfato por medio de la enzima aciltransferasa forman una molécula de ácido fosfatidico)

  8. METABOLISMO LIPIDICOLIPOGENESIS • El ácido fosfatidico se encuentra en pequeñas cantidades • Intermediario en la biosíntesis de lípidos • Controla la síntesis de triacilgliceroles • Forma glicerofosfolipidos Pasos para formar triacilgliceridos: • Remover el grupo fosfato del glicerol-3-fosfato (fosfatidico fosfatasa) formando;1,2 diacilglicerol • Unión del diacilglicerol a una tercera molécula de acil-CoA (acil transferasa)

  9. Remover el grupo fosfato del glicerol-3-fosfato (fosfatidico fosfatasa) formando;1,2 diacilglicerol • Unión del diacilglicerol a una tercera molécula de acil-CoA (acil transferasa)

  10. METABOLISMO LIPIDICOLIPOLISIS • Degradación de los triacilgliceroles • Un hombre de 70Kg puede almacenar en promedio unos 15 Kg de triacilgliceridos (12 semanas) • Glucógeno hepático ;12 horas • Triacilgliceridos poseen cerca del 50% de la energía utilizada por algunos tejidos como el tejido adiposo y cardiaco • Respuesta: • Ejercicio vigoroso • Ayuno • Respuesta a la agresión

  11. METABOLISMO LIPIDICOLIPOLISIS • Glucagon/adrenalina • Unión a receptores específicos de la membrana plasmática de los adipositos • Elevación del cAMP citosolico • Activación de la triacilglicerollipasa(lipasa sensible a las hormomas) • Aumento de la velocidad de hidrólisis de los triacilgliceroles • Productos de La lipólisis ( liberan a la sangre): • Ácidos grasos • glicerol

  12. METABOLISMO LIPIDICOTRANSPORTE DE ACIDOS GRASOS • Transporte a la membrana plasmática del adiposito • Unión de ácidos grasos + albumina:transporte a los tejidos donde se oxidan para formar energía • Transporte de los ácidos grasos al interior de la célula por una proteína de la membrana plasmática ligado al transporte activo de sodio • Transporte a su destino (mitocondrias, retículo endoplasmico) de lo cual son responsables proteínas de unión a ácidos grasos

  13. METABOLISMO LIPIDICODEGRADACION DE LOS ACIDOS GRASOS PARA OBTENER ENERGIA • Beta-oxidación : • Se separan en forma secuencial fragmentos de dos carbonos, de las moléculas de acil-CoA empezando por el extremo carboxilo • La cadena se rompe entre los átomos carbono alfa(2) y beta( 3) • Las unidades de dos carbonos formadas son acetil-CoA • Alfa -oxidación: • La cadena del ácido graso se acorta un carbono por una descarboxilacion oxidativa a pasos • w -oxidación: la oxidación del carbono mas alejado del grupo carboxilo

  14. METABOLISMO LIPIDICOBETA OXIDACION • Se produce principalmente dentro de las mitocondrias y en los peroxisomas • Dos procesos previos a la beta oxidación: • Activación del ácido graso • El ácido graso se activa en una reacción con ATP + CoASH (acil-CoA sintetasa localizada en membrana mitocondrial externa,reticulo endoplasmico, peroxisomas) • Entrada del ácido graso activado a la mitocondria

  15. METABOLISMO LIPIDICOBETA OXIDACIONENTRADA DEL ACIDO GRASO ACTIVADO A LA MITOCONDRIA • Pasos: • Formación de una molécula intermedia; acil-carnitina • Acil-CoA+carnitina --- acilcarnitina; reacción catalizada por la carnitin-acetiltransferasa I ( membrana externa de la mitocondria) • Transporte de la molécula de acilcarnitina a través de la membrana por difusión facilitada • Transportador de acilcarnitina (carnitina-acilcarnitina translocasa) • En la matriz mitocondrial la acetilcarnitina se convierte nuevamente en acil-CoA, se libera la carnitina y la acil-carnitina (catalizada por la carnitin acil transferasa II )

  16. METABOLISMO LIPIDICOCICLO BETA OXIDACIONESPIRAL DE BETA OXIDACION • Pasos (enzimas “ acido graso oxidasa” ) • Remoción de dos átomos de hidrogeno de los átomos de carbono 2 (alfa) y 3 ( beta) en una reacción catalizada por acilCoAdeshidrogenasa ( membrana mitocondrial interna o matriz mitocondrial) • Requiere de FAD • Producto final trans-alfa,beta-emoil-Coa

  17. METABOLISMO LIPIDICOCICLO BETA OXIDACION • Pasos ( enzimas “acido graso oxidasa) • Hidratación del doble enlace entre los carbonos alfa y beta • Lo cataliza la enoilCoA hidratasa • El carbono beta se encuentra hidroxilado • El producto es el beta-hidroxiacil-CoA

  18. METABOLISMO LIPIDICOCICLO BETA OXIDACION • Pasos (enzima “ acido graso oxidasa ”) • Se oxida el grupo hidroxilo del carbono beta • Es catalizado por la enzima ; Beta-hidroxiacilCoaA deshidrogenasa • El producto ;beta-cetoacil-CoA

  19. METABOLISMO LIPIDICOCICLO BETA OXIDACION • Pasos ( enzima “acido graso-oxidasa) • Rotura tiólica: La tiolasa cataliza la rotura del enlace del carbono Alfa-carbono Beta • La enzima beta-cetoacil-CoA tiolasa • Se produce una molécula de acetil-CoA Y una acil-CoA

  20. METABOLISMO LIPIDICOCICLIO BETA OXIDACION • Moléculas de acetil-CoA producidas por la oxidación de ácidos grasos; • Se convierten en el ciclo del ácido cítrico en CO2 Y H2O • Se utilizan en la síntesis de isoprenoides

  21. METABOLISMO LIPIDICOOXIDACION DE UN ACIDO GRASO • La oxidación aerobia de un ácido graso genera un gran numero de moléculas de ATP • Oxidación de la palmitoil-CoA : • 7 FADH x 1.5 ATP/FADH2 10.5 ATP • 7 NADH x 2.5 ATP/NADH 17.5 ATP • 8 acetilCoA x 10 ATP/acetilCoA 8O ATP • La formación de palmitoil-Coa a partir de ácido palmitico utiliza dos equivalentes de ATP • La síntesis neta de ATP por molécula de palmitoil-Coa es de 106 moléculas de ATP

  22. CUERPOS CETONICOS Los cuerpos cetonicos : Acetoacetato, hidroxiburtirato y acetona, Son sustancias que se producen a partir de la acetilCoA en las mitocondrias del tejido hepático cuando la velocidad de la Beta oxidación supera a la velocidad de Oxidación de la acetil CoA en el ciclo de Krebs En condiciones de alta oxidación de ácidos grasos; ayuno e inanicion,diabetes

  23. CUERPOS CETONICOSEN CONDICIONES DE AYUNO Estos compuestos, que se pueden distribuir a través del sistema circulatorio por todos Los tejidos, sirven como fuente de energía Para el corazon,el musculo, e incluso en Ayuno prolongado pueden ser utilizados por El cerebro como fuente de energía alternativa a la glucosa

  24. METABOLISMO LIPIDICOCUERPOS CETONICOS • Cetogenesis; las moléculas de acetil- CoA se convierten en (cuerpos cetónicos • Acetoacetato (mas importante) • Beta –hidroxibutirato (mas importante) • Acetona (no puede ser oxidada para producir energía, se excreta por pulmones y orina) • CETOSIS; CUANDO LA CONCENTRACION DE DE ESTAS MOLECULAS ESTA ELEVADA

  25. CETOGENESIS Consiste en la condensación de dos moléculas de acetilo Coa por una tiolasa formando;acetoacetilCoA La fusión de la acetoacetilCoA mas una nueva Molécula de acetilCoA por la enzima Hidroximetilglutaramil CoA sintasa, originando Hidroximetilglutaramil CoA (HMG CoA) El HMG CoA se escinde en acetil CoA y en Acetato por la acción de la HMG CoA liasa El acetato es el primer cuerpo cetonico y el precursor de los demás cuerpos cetonicos

  26. CETOGENESIS Por reducción del acetoacetato se origina el Hidroxibutirato, en una reacción catalizada Por la hidroxibutirato deshidrogenasa Por descarboxilacion de el acetoacetato se forma la acetona

  27. UTILIZACION DE LOS CUERPOS CETONICOS LOS CUERPOS CETONICOS QUE SON ASIMILADOS POR LOS TEJIDOS EXTRAHEPATICOS SE UTILIZAN PARA PRODUCIR MOLECULAS DE ACETILCoA QUE SERAN DEGRADAS EN EL CICLO DE KREBS LA ACETONA, DEBIDO A QUE HA PERDIDO UN ATOMO DE CARBONO,SE SUELE APROVECHAR EN LACTATO VIA FORMACION DE PROPANODIOL O SE PUEDE ROMPER ORIGINANDO ACIDO FORMICO Y ACIDO ACETICO

  28. METABOLISMO LIPIDICOCUERPOS CETONICOS • Tejidos que utilizan cuerpos cetónicos : • Músculo cardiaco (condiciones normales) • Músculo esquelético ( condiciones normales) • Cerebro ( inanición prolongada) • El hígado no tiene la enzima beta-cetoacido-CoA transferasa,no puede utilizar como fuente de energía los cuerpos cetónicos)

  29. CETOACIDOSIS Un importante incremento de los niveles de Cuerpos cetonicos en sangre pueden Originar lo que se conoce ;cetoacidosis La cetoacidosis diabética; que es una forma severa y especifica de acidosis metabólica es generada por una deficiencia absoluta de insulina y un incremento de los niveles de glucagon y cortisol

  30. METABOLISMO LIPIDICOBIOSINTESIS DE LOS ACIDOS GRASOSLIPOGENESIS • El hígado es el principal lugar ; citoplasma (SISTEMA EXTRAMITOCONDRIAL) • Alimentación con pocas grasas y/o muchos hidratos de carbono o proteínas • Cuando la concentración mitocondrial de citrato es suficientemente elevada en el citoplasma donde se fragmenta para formar Acetil-CoA y oxalocetato • Cantidades grandes de NADPH • La glucosa es el principal sustrato • La acetil-CoA es el sustrato inmediato • El palmitato libre es el producto final

  31. TRANSPORTE DE UNIDADES ACETILO Y EQUIVALENTES REDUCTORES EN LA SINTESIS DE ACIACIDOS GRASSOS Dado que la acetil-CoA se genera en la matriz mitocondrial, debe de tranportarse al citosol para su uso en la sintesis de acidos grasos la acetil –CoA no puede atravesar la membrana mitocondrial interna. Se utiliza un sistema de lanzadera

  32. SINTESIS DE ACIDOS GRASOS Cuatro etapas catalizada por un solo Complejo multienzimatico: Acido graso sintasa • La condensación • La primera reducción • La deshidratación • La segunda reducción

  33. METABOLISMO LIPIDICOBIOSINTECSIS DE AIDOS GRASOS • Los ácidos grasos se construyen por la adición secuencial de grupos de dos carbonos que suministra la malonil-CoA • Loa ácidos grasos saturados que contienen hasta 16 átomos de carbono (palmitato) se ensamblan en el citoplasma a partir de la acetil- CoA • EL producto (palmitoil-CoA) puede utilizarse en la síntesis de otra clase de lípidos • El acido palmítico se libera por una tioesterasa

  34. METABOLISMO LIPIDICOLIPOGENESIS • La síntesis de los ácidos grasos comienza con la carboxilacion irreversible de la acetil-CoA para formar malonil-CoA • Reacción catalizada por la acetil-CoA carboxilasa y es el paso limitante de la velocidad de síntesis de los ácidos grasos • Las reacciones restantes de la síntesis de ácidos grasos tiene lugar en el complejo multienzimatico ;ácido graso sintasa (AGS) • La AGS solo puede sintetizar ácidos grasos de un máximo de 16 carbonos • Las células hepáticas de animales solo pueden sintetizar ácidos grasos monosaturados

  35. LIPOGENESIS Para la síntesis de un acido graso de 16 Carbonos como el acido palmítico se Necesitan: • 8 moléculas de acetil-CoA • 7 moléculas de HCO3- • 14 moléculas de ( NADPH+H)

  36. LIPOGENESIS La formación de siete moléculas De malonil-CoA se representa en la Siguiente ecuación; 7 acetilCoA +7 HCO3+7 ATP 7 malonil-CoA + 7 ADP +7Pi

  37. METABOLISMO LIPIDICOLIPOGENESIS Elongación de ácidos grasos: ( elongasas) • Se realiza en el retículo endoplasmico • Alarga la cadena de la acil-CoA de grasas saturadas e insaturadas (de C 10 hacia arriba) • Por dos carbonos usando malonil CoA como donador de acetilo y NADPH como reductor • La adición de grupos acetilo es catalizado por la ácido grasa elongasa del retículo endoplasmico Desaturacion de ácidos grasos: (DESATURASAS) • La formación de ácidos grasos monosaturados como el palmitoil 16:1/A9 y el ácido oleico 18:1/A9 requiere de la enzima acil-CoA desaturasa

  38. METABOLISMO LIPIDICOREGULACION • Glucagon/adrenalina: • Fosforilan enzimas lipasa sensible a las hormonas de los adipositos • Catalizan la hidrólisis de los triacilgliceroles • liberan ácidos grasos a la sangre • la acetil-CoA carboxilasa se inhibe por el glucagon • La malonil-CoA inhibe la actividad de la carnitina aciltransferasa I • Principal paso regulador en la biosíntesis de ácidos grasos; la acetil-CoA carboxilasa; activada por citrato e inhibida por la palmitoil- CoA

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